某露天铁矿采用矿车-破碎-胶带半连续运输开拓方式开采,年采出矿石量1100×104t,剥离岩石3200×104t。生产台阶高度15m,最终台阶坡面角65°,边坡总高度450m。
2010年以前,+30m平台以上采用φ310mm钻机穿孔,深孔爆破,形成的最终台阶坡面较破碎、平整度差。胶带运输系统路基所在边坡上方局部岩体破碎、易风化,基性脉岩发育,地下水丰富,构造面倾角45°~50°、倾向与边坡同向。2011年以后,该矿山实施预裂爆破,减少了坡面破碎,提高了坡面平整度。
矿区四季气温变化大,雨量充沛。2020年8月中旬,该矿区连续6天降雨,其中第5天持续降雨17小时,降水量达到115mm,胶带运输系统上方+150m~+30m最终边坡出现两处坍塌,巡查边坡的1名职工被砸成轻伤。经查,该露天铁矿边坡安全管理制度中,要求相关人员在雨前、雨中、雨后对边坡进行全面检查,但对检查路线、检查方式未做具体规定;矿山危险告知警示牌设置不规范;
上部最终台阶坡面较破碎、平整度差的问题长期存在,对边坡安全隐患排查的教育培训不足,没有明确强降雨和暴风雪条件下边坡安全管理措施;局部未形成排水系统;个别地段排水设施淤塞;在采场固定帮设有监测点,每月监测一次;滑坡区城实际最终台阶坡面角约70°,已形成的最终边坡高度为240m。
根据《企业职工伤亡事放分类》(GB6441),指出该矿的主要危险有害因素。
该矿的主要危险有害因素:火药爆炸、爆破、高处坠落、坍塌、触电、机械伤害、车辆伤害、物体打击。
《企业职工伤亡事放分类》(GB6441-86)
01物体打击;02车辆伤害;03机械伤害;
04起重伤害;05触电;06淹溺;07灼烫;08火灾;
09高处坠落;10坍塌;11冒顶片帮;12透水;
13放炮;14火药爆炸;15瓦斯爆炸;16锅炉爆炸;
17容器爆炸;18其它爆炸;19中毒和窒息;20其它伤害。
指出该矿在边坡安全管理方面存在的主要问题。
该矿在边坡安全管理方面存在的主要问题:
1)边坡管理和检查制度不健全;
2)边坡安全隐患排查的教育培训不足;
3)没有明确强降雨和暴风雪条件下边坡安全管理措施;
4)未及时进行隐患整改;
5)危险告知警示牌设置不规范;
6)排水设施管理不到位。
边坡危害主要防治措施:
①确定合理的台阶高度和平台宽度。
②正确选择台阶坡面角和最终边坡角。
③选用合理的开采顺序和推进方向
坚持由上而下分台阶水平开采,坚持打下向孔或倾斜孔,杜绝掏底开采,避免边坡形成伞檐状和空洞。
④合理进行作业,采用控制爆破技术,减少爆破震动对边坡的影响。
⑤建立健全边坡管理和检查制度。
⑥矿山应选派技术人员或有经验的工人专门负责边坡的管理工作,及时消除隐患。
⑦对于有边坡滑动的矿山,必须采取有效的安全措施,设立专门观测点,定期观测记录变化情况。
分析该矿发生边坡坍塌的内在因素。
该矿发生边坡坍塌的内在因素:
1)地下水丰富;
2)边坡岩体破碎;
3)基性脉岩发育;
4)构造面倾向与边坡同向;
采场边坡危害影响因素:
1)内在因素:
(1)岩层岩性;
(2)岩体结构;
(3)水文地质
2)外在因素
影响边坡稳定性的外在因素包括设计边坡角偏大、违反开采顺序、台阶没按设计施工、爆破作业违反边坡安全规定、风化、气候与气象、地震等,主要是在自然边坡上进行露天开挖、地下开采、爆破作业、坡顶堆载、疏干排水、地表灌溉等行为,以及岩石风化、雨雪天气、地震。
(1)坡体开挖形态
(2)坡体内部或下部开挖扰动
(3)工程爆破震动影响
(4)坡顶堆载
(5)降水或排水
(6)风化程度
(7)气候与气象
(8)地震
针对该起边坡坍塌事故,提出该矿在边坡安全技术方面存在的主要问题。
该矿在边坡安全技术方面存在的主要问题:
1)边坡坍塌区域最终台阶坡面角偏大;
2)边坡坍塌区域没有采用控制爆破;
3)未及时处理破碎的坡面;
4)局部未形成排水系统;
5)未实施边坡位移在线监测。
提出该矿防范此类边坡坍塌事故的整改措施。
该矿防范此类边坡坍塌事故的整改措施:
1)严格按照设计形成坡面角;
2)完善边坡安全管理制度;
3)加强边坡隐患排查的教育培训,加强边坡隐患排查与治理,规范设置危险告知警示牌;
4)临近最终边坡实施控制爆破;
5)完善排水系统,加强排水设施检查维护;
6)建立边坡在线监测系统。